0、概述
珠海市垃圾發(fā)電廠(chǎng)是我國(guó)第一座自主設(shè)計(jì)、關(guān)鍵設(shè)備引進(jìn)的垃圾發(fā)電廠(chǎng)。該廠(chǎng)的3臺(tái)200 t/d垃圾焚燒鍋爐由無(wú)錫華光鍋爐股份有限公司（原無(wú)錫鍋爐廠(chǎng)）設(shè)計(jì)制造。鍋爐采用美國(guó)Temporlla Power公司的垃圾焚燒技術(shù)和美國(guó)Detroit Smker公司的四階梯順推式往復(fù)爐排，于2000年7月正式投入使用，目前每天焚燒垃圾600多噸，每年處理垃圾22. 44萬(wàn)噸，占全市日常產(chǎn)生垃圾的50%以上，有效解決了珠海市垃圾的出路問(wèn)題，為珠海城市垃圾處理作出了很大的貢獻(xiàn)。
1、垃圾焚燒鍋爐系統(tǒng)存在的問(wèn)題及原因
就當(dāng)時(shí)來(lái)說(shuō)，該垃圾焚燒處理系統(tǒng)采用機(jī)械爐排焚燒爐／余熱鍋爐系統(tǒng)及干式除酸／靜電除塵系統(tǒng)（后因資金問(wèn)題取消了凈化塔）的組合方式，符合當(dāng)時(shí)國(guó)際流行做法，技術(shù)相對(duì)先進(jìn)實(shí)用，投資也較省，為我國(guó)推廣垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用起到很好的示范作用。但由于當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)垃圾焚燒技術(shù)剛起步，垃圾焚燒行業(yè)缺少相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的約束，根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB 18485-2001《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》）相應(yīng)要求還存在嚴(yán)重不足，污染物排放一定程度上超標(biāo)。主要表現(xiàn)為：
(1)爐膛溫度偏低，滿(mǎn)足不了高溫?zé)煔庠?ge;850℃區(qū)間停留時(shí)間≥2s的要求；
(2)煙氣排放不達(dá)標(biāo)。三臺(tái)鍋爐運(yùn)行時(shí)，存在不同程度的尾氣污染物不達(dá)標(biāo)情況，尤其是二惡英，有時(shí)高出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求10多倍，富通新能源銷(xiāo)售生產(chǎn)
生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒
木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
主要原因如下：
(1)鍋爐膜式水冷壁延伸至爐排部位，燃燒室區(qū)域絕熱不好，對(duì)垃圾的穩(wěn)定燃燒不利，同時(shí)造成爐膛溫度偏低，爐膛出口溫度僅有520℃左右，需靠投油才能滿(mǎn)足環(huán)保要求，增加了鍋爐的運(yùn)行成本；
(2)鍋爐進(jìn)料口寬度比爐膛寬度窄，垃圾進(jìn)入爐膛后爐排兩側(cè)垃圾很少或幾乎沒(méi)有，造成此處穿風(fēng)嚴(yán)重，影響了垃圾的燃盡；
(3)由于垃圾燃燒不充分，爐膛溫度偏低，造成鍋爐排煙溫度、過(guò)熱蒸汽溫度和壓力以及垃圾處理能力達(dá)不到原設(shè)計(jì)要求，鍋爐運(yùn)行效率偏低；
(4)未配置布袋除塵器和凈化塔。
2、垃圾焚燒鍋爐改造的總體目標(biāo)
理論和實(shí)踐表明，鍋爐煙氣在溫度高于850℃區(qū)域停留時(shí)間大于2s時(shí)，可大大降低各類(lèi)煙氣污染物的生成量，尤其是二惡英類(lèi)物質(zhì)可基本高溫分解；選用布袋除塵器及活性炭吸附裝置可大大降低煙氣污染物排放量及去除煙氣在低溫段重新合成的二惡英類(lèi)物質(zhì)的生成量，理想情況下，選用布袋除塵器及活性炭吸附裝置，二惡英去除率可達(dá)到99. 9%。
為了確保生活垃圾無(wú)害化處理達(dá)標(biāo)，珠海垃圾發(fā)電廠(chǎng)進(jìn)行了4個(gè)方面的改造：一是將靜電除塵器改為布袋除塵器；二是增加二惡英去除設(shè)備，減少焚燒過(guò)程中二惡英氣體的污染危害；三是增加酸性氣體去除設(shè)備；四是對(duì)垃圾焚燒鍋爐進(jìn)行技術(shù)改造，提高爐膛出口煙溫。通過(guò)改造以實(shí)現(xiàn)下列目標(biāo)：
(1)使鍋爐煙氣在高于850℃的區(qū)域停留2s以上，達(dá)到《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB18485-2001)的要求；
(2)使鍋爐排煙溫度、過(guò)熱蒸汽溫度和壓力、鍋爐工作壓力及鍋爐垃圾處理能力達(dá)到設(shè)計(jì)參數(shù)；
(3)使鍋爐進(jìn)料口寬度與爐膛的寬度基本一致，料層厚度滿(mǎn)足燃燒要求；
(4)使垃圾焚燒鍋爐系統(tǒng)污染物排放達(dá)到《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》( GB 18485-2001)的要求。
本文主要介紹鍋爐改造方面的內(nèi)容。
3、鍋爐改造的主要內(nèi)容
原鍋爐爐膛溫度不高的主要原因是爐膛下部水冷度太大，為此將爐膛下部改為絕熱結(jié)構(gòu)，以提高爐膛溫度。具體措施為將爐膛四周標(biāo)高19.67 m以下的水冷壁拆除用重型爐墻代替，使此部分爐膛變?yōu)榻^熱爐膛，并將爐膛下部衛(wèi)燃帶提高到標(biāo)高22. 485m處，耐火澆注料厚度由60mm增加到160 mm。根據(jù)爐膛結(jié)構(gòu)標(biāo)高22.485m以下為煙溫高于850℃的區(qū)域（爐膛煙氣上升速度為3 m/s）。鍋爐改造完畢后可以達(dá)到《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》( GB 18485-2001)中規(guī)定的鍋爐煙氣在不低于850℃的高溫區(qū)域停留時(shí)間≥2s的要求。由于垃圾焚。燒時(shí)其原始組成中含有大量塑料制品，會(huì)生成具有很強(qiáng)腐蝕能力的HC1，按有關(guān)金屬高溫腐蝕曲線(xiàn)（見(jiàn)圖1），為避免過(guò)熱器管子的高溫腐蝕，確保鍋爐安全可靠運(yùn)行，垃圾焚燒鍋爐的爐膛出口煙溫宜控制在700~750℃范圍，而本鍋爐改造后爐膛出口煙氣溫度經(jīng)計(jì)算為694℃（見(jiàn)表1）。鍋爐改造方案如圖2。
3.1 鍋爐爐膛受壓部件（包括水冷壁、集箱、下降管）改造
將爐膛水冷壁標(biāo)高19670 mm以下水冷壁割除后與新制作的水冷壁管屏對(duì)焊，管屏下部與新制作的水冷壁前后集箱及兩側(cè)集箱對(duì)接焊。在水冷壁標(biāo)高19 300 mm處兩側(cè)墻預(yù)留兩個(gè)煙溫測(cè)量孑L，該標(biāo)高以下為煙氣高溫區(qū)。由于集箱上移，集中下降管與分散下降管作相應(yīng)調(diào)整。
3.2鋼架、外護(hù)板改造
鋼架及護(hù)板主要為了下部爐墻的支撐，爐墻下部用兩根截面積為400 mm x300 mm的梁作為爐墻的支承件，梁下部用兩個(gè)經(jīng)過(guò)加強(qiáng)的支撐焊接在22及23柱上，23部位的支撐安裝時(shí)要將運(yùn)轉(zhuǎn)層平臺(tái)割開(kāi)，待安裝結(jié)束后再?gòu)?fù)焊。原標(biāo)高17500 mm處的水冷壁剛性梁割下后不作回用，新剛性梁與側(cè)包墻處的剛性梁現(xiàn)場(chǎng)固結(jié)后恢復(fù)原狀。鋼架改造施工完畢外護(hù)板的制作安裝一定要注意密封，以減少鍋爐各受熱面處的漏風(fēng)，一方面提高鍋爐熱效率，另一方面減少對(duì)周?chē)h(huán)境及運(yùn)行人員身體的影響。整個(gè)施工結(jié)束，對(duì)改造部位（加料裝置、爐膛和過(guò)熱器等部位）進(jìn)行漏風(fēng)試驗(yàn)，要求做到完全密封。
3.3過(guò)熱器改造
在原過(guò)熱器上部加裝一組過(guò)熱器，原過(guò)熱器管割斷后與新制作的蛇形管束對(duì)接。后包墻部穿管處現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)孔，過(guò)熱器進(jìn)口集箱固定于標(biāo)高24 816 mm娃，就位后與蛇形管對(duì)接焊。
3.4料斗及加料裝置改造
料斗改造時(shí)考慮到土建梁的情況，上部進(jìn)料口至料斗門(mén)部位不作改動(dòng)，僅對(duì)最下面一級(jí)料斗進(jìn)行改造，將料斗沿角焊縫剖開(kāi)后，將新制作的開(kāi)好坡口的鋼板接進(jìn)去，使料斗底部沿寬度方向加大了640mm。加料裝置沿中心線(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)剖開(kāi)，將新制作的前端板、后端板等部件嵌進(jìn)去焊好。推料板兩側(cè)各加寬320 mm，現(xiàn)場(chǎng)焊好后磨平。
3.5二次風(fēng)管改造
二次風(fēng)管在原有風(fēng)管的基礎(chǔ)上接長(zhǎng)了長(zhǎng)度不等的108 mm x4 mm的lCr18N19T1管子。母管下部用支架支撐在護(hù)板上。前拱部位上部的標(biāo)高為15401 mm處的風(fēng)管要求安裝時(shí)向下旋轉(zhuǎn)100再固定，接長(zhǎng)的支管與護(hù)板連接處適當(dāng)固定與密封。
3.6爐墻金屬件及爐墻改造
爐墻金屬件改造待護(hù)板安裝就位后進(jìn)行，托磚架、拉鉤、抓釘?shù)劝惭b時(shí)要嚴(yán)格按圖施工。施工結(jié)束后緊接著砌筑爐墻，爐膛兩側(cè)為重型爐墻，用耐火磚加保溫磚等砌筑，前后拱處用耐火澆注料澆注。爐膛下部衛(wèi)燃帶標(biāo)高從19485 mm提高到22 485 mm，耐火澆注料厚度由60mm增加到160 mm，選用熱阻大的耐火材料以提高絕熱度。這樣在標(biāo)高22 485mm以下?tīng)t膛將維持高溫，煙氣在850℃高溫區(qū)停留時(shí)間超過(guò)2s。
4、鍋爐改造后的運(yùn)行情況
鍋爐改造施工于2010年9月初完畢并開(kāi)始烘煮爐，9月底沖管結(jié)束，10月15日~ 19日順利完成96小時(shí)整套設(shè)備試運(yùn)行；停爐消缺完畢后于2010年10月23日重新并網(wǎng)，24日順利完成24小時(shí)整套試運(yùn)行。
鍋爐改造后鍋爐燃燒情況得到了很大的改善，鍋爐爐膛溫度穩(wěn)定，煙氣在900—1 000℃區(qū)域停留時(shí)間大于2s，爐膛出口溫度在750—800℃，垃圾焚燒充分，燃盡率高。經(jīng)檢測(cè)HC1的排放濃度小于10mg／m3（標(biāo)態(tài)），二惡英類(lèi)的最高排放濃度為0. 07ng TEQ/m3，S02的排放濃度小于50 mg/ m3（標(biāo)態(tài)），都大大優(yōu)于《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》( GB 18485-2001)要求的排放限值，有的甚至優(yōu)于歐盟2000標(biāo)準(zhǔn)要求。
當(dāng)然，鍋爐改造后還存在爐膛溫度偏高，爐墻容易結(jié)焦；鍋爐排煙溫度偏高對(duì)尾氣凈化的效率造成影響以及面式減溫器調(diào)節(jié)汽溫滯后等不足，有待進(jìn)一步完善。
5、結(jié)語(yǔ)
珠海垃圾發(fā)電廠(chǎng)垃圾焚燒鍋爐改造實(shí)施后的運(yùn)行結(jié)果表明這次改造是成功的，鍋爐爐膛溫度穩(wěn)定，各污染物的排放濃度都優(yōu)于《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》( GB 18485-2001)要求的排放限值。珠海垃圾焚燒鍋爐的改造成功也為國(guó)內(nèi)垃圾焚燒技術(shù)的發(fā)展提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)，富通新能源不但生產(chǎn)銷(xiāo)售生物質(zhì)鍋爐，而且還大量銷(xiāo)售木屑顆粒機(jī)壓制的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料。
相關(guān)生物質(zhì)鍋爐顆粒機(jī)產(chǎn)品：
1、
生物質(zhì)蒸鍋
2、
秸稈壓塊機(jī)
3、
木屑顆粒機(jī)
